Wat is het verschil tussen 1310 nm en 1550 nm optische zenders?

Inzicht in de kernverschillen tussen optische zenders van 1310 nm en 1550 nm

Communicatie met optische vezels is sterk afhankelijk van de selectie van de golflengte, en de meest vergeleken keuzes zijn optische zenders van 1310 nm en 1550 nm. Hoewel beide golflengten hoogwaardige datatransmissie via single-mode glasvezel ondersteunen, presteren ze verschillend op het gebied van verzwakking, spreiding, transmissieafstand, compatibiliteit en kosten. Het begrijpen van deze verschillen is essentieel voor ingenieurs die langeafstands-, metro- of toegangsniveaunetwerken ontwerpen.

Waarom golflengte belangrijk is bij glasvezeltransmissie

De golflengte van een optische zender bepaalt hoe licht zich in de vezel gedraagt. Verschillende golflengten ervaren verschillende verzwakkings- en dispersiekarakteristieken, die het signaalbereik en de stabiliteit rechtstreeks beïnvloeden. De vensters van 1310 nm en 1550 nm worden als optimaal beschouwd omdat de vezelverzwakking aanzienlijk lager is in vergelijking met andere golflengten. ‘Optimaal’ betekent echter niet identiek; elke golflengte biedt unieke voordelen, afhankelijk van de toepassing, afstand en systeemontwerp.

Verzwakking en signaalverlies

Een van de meest kritische prestatieverschillen is demping. Bij 1310 nm bedraagt ​​de typische vezelverzwakking ongeveer 0,35 dB/km, terwijl deze bij 1550 nm daalt tot ongeveer 0,20 dB/km. Deze reductie maakt 1550nm-zenders veel geschikter voor communicatie over lange afstanden. In praktische termen betekent een lagere verzwakkingssnelheid dat het optische signaal verder kan reizen voordat versterking of regeneratie nodig is.

Chromatische spreidingsverschillen

Terwijl 1310 nm profiteert van minimale chromatische dispersie, ervaart 1550 nm een veel hogere dispersie, vooral in standaard single-mode glasvezel (G.652). Chromatische dispersie verspreidt de optische puls in de tijd, waardoor de gegevensoverdrachtsnelheid en -afstand worden beperkt, tenzij dispersiecompensatie wordt geïntroduceerd. Voor korte en middellange afstanden kan de lage spreiding bij 1310 nm een ​​voordeel zijn. Voor langeafstandsnetwerken met hoge capaciteit maken 1550 nm-systemen gebruik van dispersieverschoven glasvezel- of compensatiemodules om deze uitdaging effectief aan te pakken.

Technische prestaties vergelijken: 1310 nm versus 1550 nm

De volgende tabel vat de belangrijkste technische verschillen samen tussen 1310nm en 1550nm optische zenders . Deze verschillen bepalen de geschiktheid voor langeafstandssystemen, metronetwerken, PON-implementaties en CATV-transmissie.

Toepassingsscenario's van 1310 nm versus 1550 nm zenders

Naast technische specificaties beïnvloeden toepassingen uit de echte wereld ook de golflengtekeuze. Zowel de golflengten van 1310 nm als 1550 nm zijn een integraal onderdeel van moderne glasvezelcommunicatie, maar ze vervullen verschillende rollen op basis van de afstand, bandbreedte en het type optische componenten in het systeem.

Waar 1310 nm-zenders vaak worden gebruikt

Optische zenders van 1310 nm worden algemeen toegepast in communicatie op korte tot middellange afstand, vooral daar waar verspreiding tot een minimum moet worden beperkt. Deze systemen vereisen vaak geen dure versterkers of dispersiecompensatiemodules, waardoor ze ideaal zijn voor kostengevoelige netwerkimplementaties. Voorbeelden hiervan zijn campusnetwerken, intrastedelijke glasvezel en oudere SONET/SDH-systemen. Bovendien vertrouwen veel datacenters nog steeds op 1310nm-optiek vanwege de eenvoud en de lage dispersieprestaties.

Waar 1550 nm-zenders de voorkeur hebben

1550nm-zenders domineren optische communicatie over lange afstanden vanwege hun lage demping en compatibiliteit met optische EDFA-versterkers. Ze worden vaak gebruikt in backbone-netwerken, fiber-to-the-home (FTTH)-systemen, CATV-uitzendingen en DWDM-transmissie over lange afstanden. Met de steun van EDFA kan een 1550nm-signaal honderden kilometers afleggen zonder elektrische regeneratie, waardoor het de ruggengraat wordt van moderne netwerken met hoge capaciteit.

Compatibiliteit met optische versterkers en passieve componenten

Een belangrijk voordeel van de golflengte van 1550 nm is de compatibiliteit ervan met Erbium-Doped Fiber Amplifiers (EDFA), een van de belangrijkste technologieën in optische netwerken over lange afstanden. EDFA's versterken het signaal rechtstreeks in het optische domein zonder het terug in elektrische vorm om te zetten. Daarentegen kunnen golflengten van 1310 nm niet profiteren van standaard EDFA-versterking, waardoor hun bereik bij transmissie over lange afstanden wordt beperkt.

Impact op netwerkkosten en complexiteit

Hoewel 1550 nm-systemen superieure afstanden en capaciteit bieden, vereisen ze vaak een hogere initiële investering. Versterkers, dispersiecompensatiemodules en DWDM-componenten voegen complexiteit toe aan het systeemontwerp. Ondertussen maken 1310nm-zenders eenvoudigere en meer betaalbare implementaties mogelijk. Voor toegangsnetwerken of korte metroroutes is dit kostenvoordeel een belangrijke beslissingsfactor.

Hoe u kunt kiezen tussen optische zenders van 1310 nm en 1550 nm

Netwerkontwerpers moeten afstand, bandbreedte, kosten en componentcompatibiliteit tegen elkaar afwegen. Als de verbinding bijvoorbeeld slechts een paar kilometer beslaat en geen hoge datasnelheden vereist, kan een 1310 nm-zender zowel kosteneffectief als efficiënt zijn. Als het doel echter transmissie over lange afstanden is, vooral als het om DWDM- of CATV-overlaynetwerken gaat, heeft 1550 nm overweldigend de voorkeur.

• Kies 1310 nm voor goedkope, korte tot middellange vezeltrajecten met minimale zorgen over dispersie.
• Kies 1550 nm voor langeafstandssystemen met hoge capaciteit, ondersteund door EDFA-versterking.
• Denk aan netwerkcomponenten zoals DWDM-modules, versterkers en dispersiecompensatieapparaten.
• Evalueer de totale eigendomskosten, niet alleen de prijs van de zender.

Conclusie: welke golflengte is beter?

Noch 1310 nm, noch 1550 nm zenders zijn inherent ‘beter’; in plaats daarvan dienen ze allemaal een specifiek doel. De golflengte van 1310 nm is ideaal voor eenvoudigere verbindingen met een korter bereik en lage dispersievereisten. Ondertussen domineert 1550 nm optische netwerken met hoge capaciteit over lange afstanden vanwege de lage verzwakking en ondersteuning voor EDFA. Door deze verschillen te begrijpen, kunnen netwerkontwerpers en -ingenieurs de meest geschikte golflengte selecteren voor de prestatiedoelen en kostenbeperkingen van hun systeem.